一、需求概述
1.1项目背景
1.1.1智慧城市的概念
智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程，知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。
1.1.2智慧城市的项目背景
随着世界大部分人口纷纷涌入城市地区，水、电及交通等关键城市系统已不堪重负、几近崩溃。对城市居民而言，智慧城市的基本要件就是能轻松找到最快捷的上下班路线、供水供电有保障，且街道更加安全。如今的消费者正日益占据主导地位，他们希望在城市负担人口流入、实现经济增长的同时，自己对生活质量的要求能够得到满足。
1.1.3智慧城市的建设意义
随着信息技术的不断发展，城市信息化应用水平不断提升，智慧城市建设应运而生。建设智慧城市在实现城市可持续发展、引 领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面具有重要意义。
1.建设智慧城市是实现城市可持续发展的需要
2.建设智慧城市是信息技术发展的需要
3.提高中国综合竞争力的战略选择
1.2系统目标
环境监测管理系统，又称环境监测信息管理系统（EMIS），它是以计算机技术和数据库技术为核心，将获得的大量环境监测信息和数据储存在计算机中，运用计算机网络相关技术，结合其软、硬件系统，实现对环境监测信息数据的处理工作，主要包括数据的输入输出、数据的修改删除、数据的传输保密、数据的检索及计算等数据库技术的处理工作，并结合及运用多种计算机应用软件，从而构成一套复杂有序的、具有多种功能的数据信息管理系统。
利用环境监测管理系统可以加强对环境污染监测数据的处理，能够快速有效的对公共卫生环境进行准确监测，从而使监管部门对污染源有更全面、更深入与更直观的把握，以提高对环境监测数据分析管理的科技水平。
1.3系统结构
二、系统功能需求
1.通过构建环境监测管理系统，可以监测环境及污染源；
2.可以对污染源相关企业进行有效的控制,进而改善卫生环境；
3.环境的实时在线监测，可以有效设置普通用户与系统管理人员的不同权限，对于用户及系统管理人员可以通过网络对各个城区及企业污染源参数进行实时查询；
4.系统管理人员可以快捷高效的对各个数据库进行操作，可以上报通知污染严重的相关企业进行停顿整改,并可进行数据分析，生成相关报表，为环保部门执法提供数据依据。
2.1环境监测系统模块
环境监测管理系统是一个多层次综合性的系统，系统通过前端监测仪器层的采集设备监测采集到各类环境指标值，通过数据预处理后，存储到数据库层中的相应数据库中，各个客户机通过访问网页服务器，调用数据库的数据信息，实现了用户的在线浏览环境监测数据信息。
环境监测管理系统主要包括监测仪器层，数据采集层，数据库层，功能模块层及 Web 界面层，各个分层完成的功能不同。系统层次架构如下图所示。
2.1.1功能描述
测量仪器和自动分析仪：在线分析仪种类的选择是根据污染源企业所排放的污染物，将各类监测仪器安装在污染源企业的排污口，用以监测污染源的指标，如利用[电磁流量计]设备监测流量指标，利用氨氮在线分析仪设备监测氨氮浓度指标等。
数据采集器：通过标准接口（RS485）或标准工控信号4~20mA与相应的污染源在线监测仪器连接。数据采集器通过处理、统计监测仪器监测到的各类测量数据后，传送到监控中心。数据采集层采集到的数据信息是公共卫生环境监测管理系统获取监测数据的主要来源。
监测仪器层
该层主要包括一些测量仪器和自动分析仪等监测设备，在线分析仪种类的选择是根据污染源企业所排放的污染物，将各类监测仪器安装在污染源企业的排污口，用以监测污染源的指标，如利用电磁流量计设备监测流量指标，利用氨氮在线分析仪设备监测氨氮浓度指标等。
数据采集层
在排污口安装数据采集器，并通过标准接口如RS485或标准工控信号4~20m A 与相应的污染源在线监测仪器连接。数据采集器通过处理、统计监测仪器监测到的各类测量数据后，传送到监控中心。数据采集层采集到的数据信息是公共卫生环境监测管理系统获取监测数据的主要来源。
数据库层
该层包含不同类别的数据库，其完成的功能是将数据采集层采集到的庞大数据信息进行分类储存，储存与各类数据信息相对应的数据库中，以方面功能模块层对其储存的数据进行访问、分析、处理等。环保部门工作人员可通过网络操作网页服务器来处理数据采集层传送的数据，完成公共卫生环境监测系统的各项业务功能。从现场数据采集层传输过来的数据信息，会造成数据积累，庞大的数据信息会导致数据库查询等操作效率降低，因此，设计巧妙高效的数据库层，提高数据库使用效率，成为该系统设计的一个关键问题。
功能模块层
该层主要是实现公共卫生环境监测管理系统的各项业务功能，包含系统权限管理功能、环境质量监测功能、污染源的数据管理功能及统计报表功能等。该层中的各个功能模块，通过 API 接口访问储存在各类数据库中的数据信息，由于数据库中的数据信息，数量庞大而且单纯枯燥，需要利用所设计各个模块的功能对数据库中的数据，进行分析识别，以实现各个模块功能。 [3]
Web 界面层
该层主要完成公共卫生环境监测管理系统中与用户交互相关操作，利用浏览器的HTML页面、CSS样式表、页面表单等将用户所需的数据信息展示在用户前面。用户通过浏览器提交HTTP服务请求，通过公共卫生环境监测管理系统数据库对客户请求进行处理，并将处理后的结果返回给浏览器，将简洁易懂的表格或者图形显示给用户。
2.1.2业务流程
系统通过前端监测仪器层的采集设备监测采集到各类环境指标值，通过数据预处理后，存储到数据库层中的相应数据库中，各个客户机通过访问网页服务器，调用数据库的数据信息，实现了用户的在线浏览环境监测数据信息。
2.1.3用户界面
pc端：
手机端：
三、系统非功能需求
1.系统完整性需求：比如联机帮助、数据管理、用户管理、在线升级等功能；
2.界面布局：可自行设置、拖动系统界面位置等；
3.时延：云平台数据实时更新；
4.使用年限：10年以上。